道路翻浆防治（共9篇）
道路翻浆防治 篇1
摘要：介绍了人工路基产生翻浆的预防措施以及天然路基翻浆的处理办法,分析了造就城市道路路基翻浆的原因,针对不同的翻浆原因,提出了其处理措施,从而延长城市道路的使用寿命。
关键词：城市道路,翻浆,人工路基,天然路基
城市道路的翻浆是城市道路施工中经常遇到的问题,也是影响城市道路使用寿命的重要因素,翻浆之病害在土建工程中也是频频发生的,因此,处理翻浆已经成为工程建设领域中的一项不可或缺的工作。
所谓翻浆,就是指路基或基层混合料中含有泥块,在外力作用下路面发生严重的弹簧状变形,并伴随着开裂的现象。泥块是造成路面翻浆的根源。泥块是由细粒土和水分构成的,造成翻浆的两个重要因素是细粒土和水分,二者紧密结合,缺一不可,只要失去其中一个要素,就不会产生翻浆现象。施加外力是促成翻浆出现的外部因素,无论是路基还是基层,当内部含有泥块时,一般凭肉眼是看不出来的,必须用振动压路机反复碾压数遍方能发现,因此检查翻浆的唯一手段,就是用振动压路机反复碾压路基或基层。路基一般分为人工路基和天然路基两大类型,而天然路基是最常采用的路基形式,天然路基的翻浆时至今日也没有一种能够很好地预防的办法,只能通过压路机振动发现后进行现场处治。
1 预防人工路基翻浆的措施
人工路基和基层一般都是经过人工选料、配合比计算并通过机械方式拌和而成的混合料,在选料与拌和过程中可以进行有效地控制产生翻浆的因素,具体的预防措施有以下几方面:1)对天然的土工材料进行严格的选择,测定其原始含水量和塑性指数,当检测结果符合要求时方能使用。2)对天然砂砾的选择,要采取过筛的方式进行,过筛时要设专人检查其中有无泥块,若有泥块,应及时清除。3)严格控制混合料的含水量,并应控制含水量在最佳含水量的±1%之内。4)混合料掺水拌和时,一定要拌和均匀,如果拌和不均匀,一块水多,另一块水少,则水多的地方很可能出现翻浆。
2 天然路基翻浆的处理办法
1)根据翻浆程度的严重与否,可采取不同处理深度的办法。a.翻浆不明显即稍有翻浆,软弹变形的局部隆起小于5 cm,则处理深度一般在0.2 m左右。b.翻浆明显但不太严重,软弹变形的局部隆起在5 cm～10 cm之间,则处理深度一般在0.5 m左右。c.翻浆明显且严重,软弹变形的局部隆起大于10 cm时,则处理深度一般大于1 m。2)处理翻浆所用的材料应根据翻浆程度的不同而有所不同,具体有以下几个方面的内容:a.翻浆不明显时,采用天然砂砾或石灰土或原土晾晒风干的办法进行处治。b.翻浆明显但不太严重时,采用水泥稳定砂砾进行处治。c.翻浆明显且严重时,采用分层处治的办法。底层用大于30 cm的河卵石或片石用人工摆放整齐,摆放时应遵循大面朝下,相互挤密和空隙填充的原则,空隙填充指第一层摆放石头形成的上部不平整,需用较小粒径的石头填充,使第二层具有一个较平整的底面。一般至少摆放两层,层多不限,可根据翻浆程度确定。上部用水泥稳定砂砾进行封面处理。3)对于翻浆特别严重的地段,在采用上述2)中c条的办法时,可用水泥砂浆对卵石空隙进行逐层灌浆,使之更加坚固。对于人工路基和基层的翻浆处理,一般采取同种材料置换的方式。即挖出含有泥块或含水量偏大的材料,换以纯净的或含水量适中的材料夯实即可。
3 造成城市道路路基翻浆的原因
1)城市地下设施的损坏,造成设施漏水或跑水,而使地基遇水软化变形。
常见的容易损坏漏水的地下设施有自来水管道、污水管道、供热管网等以及与其配套的各类检查井。
2)地下水的浸渍作用以及地下水的毛细作用。
a.地下水量较大,一般为流动的水,地下水对细粒土的软化作用。b.地下水量较小,一般为静止的水,但通过毛细孔的表面张力而上升至路基表面使路基软化。
对于地下设施的损坏所造成的渗漏现象,应当查找地下设施的损坏部位,对损坏部位进行修复,然后处理周围的翻浆。
对于地下水的毛细作用所造成的翻浆,其处理的方法也比较简单,一种是采取消除地下水表面张力的办法,就是采用砂砾置换法,由于砂砾的孔隙较大,使孔隙水的表面张力大大降低。一种是采取黏土阻隔的办法,黏土材料几乎无孔隙,也就堵塞了毛细水上升的通道。
对于流动性的地下水,必须采取排除的办法,才能彻底解决翻浆问题。其解决的办法主要采用修筑盲沟,即沿着地下水流动的方向开挖一条水渠,渠内填筑粒径均匀的卵石层,以形成良好的排水通道,将地下水排出路基范围。
2004年阳泉市在进行三角线道路工程维修时,就曾遇到大量的地下水从路基通过,使土质路基产生很严重的翻浆现象,当时怀疑是自来水管道破损,经过联系市自来水公司和铁路机务段供水处等相关单位反复进行查找,结果未曾发现有自来水管道破损的迹象。 后来查明原因,原来是该路南侧建筑物的背后有一座100多米高的土山,地下水就是从这座土山下面渗出来的,阳泉俗称“控山水”,针对所查明的原因,我们开挖了深1.5 m,宽2 m,长120 m的盲沟,沟内填筑粒径为10 cm～20 cm的河卵石,将地下水引入污水检查井顺利排走。在城市道路下面修筑盲沟应注意以下几点要求:1)盲沟的修筑方向必须顺着流水的方向,这样才能因势利导。2)盲沟的填筑材料必须采用大颗粒材料,粒径不得小于10 cm,而且粒径尽量均匀,以形成大的排水孔道。3)盲沟与污水检查井连接处应铺设不小于10 m长的钢筋混凝土排水管道,目的是为了防止卵石冲入检查井而造成原污水系统的堵塞4)用于连接的钢筋混凝土排水管的排水坡度一般采用1%,因为坡度太大会带走盲沟卵石,太小会产生沉淀。5)钢筋混凝土连接管与盲沟的连接处应修筑一个槽形方井,槽口对准盲沟方向,槽身则用于规范和限制流水的方向。
其排水平面示意图见图1。
经过这样的处理之后,该条道路经过四年多的运行,再未发生过翻浆破坏现象,其连接管的排水非常顺畅,可谓流水潺潺。
城市道路的翻浆有的可以预防,有的则防不胜防,对于可以预防的翻浆,要积极采取预防措施,把翻浆隐患消灭在萌芽状态;对于防不胜防的翻浆,要积累经验,针对不同情况,采取相应的处治方案。
参考文献
[1]吴信明.浅谈路基施工中的翻浆问题[J].山西建筑,2008,34(8):284-285.
道路翻浆防治 篇2
浅谈路基翻浆的防治
路基翻浆多发生在我国北方地区,路基在冰冻春融期,因地下水位高,排水不畅,土质不良,含水过多,造成路基湿软,强度下降,在行车的反复作用下,路基出现弹软、裂缝、冒泥浆等翻浆现象.文章阐述了翻浆发生的`主要影响因素,翻浆的防治措施以及四季翻浆路段的养护.
作 者：步运书 作者单位：农九师绿翔建筑安装工程有限责任公司,新疆,农九师,834601刊 名：中国高新技术企业英文刊名：CHINA HIGH TECHNOLOGY ENTERPRISES年，卷(期)：“”(7)分类号：U213关键词：路基翻浆 路段养护 四季翻浆路段
道路翻浆防治 篇3
【关键词】铁路路基；翻浆冒泥；病害成因；处理对策
路基是每条道路最重要的一个部分，它为人们的出行、运输有着巨大的作用。但是由于人为的、自然因素造成的都严重影响着人们的生活秩序、威胁着人们的生命财产安全。最明显的就是铁路路基的问题，它直接关系到整条铁路干线上的人们的安全。因此对与铁路路基整修是十分重要的。而铁路路基翻浆冒泥是目前铁路干线上最容易出现的一种现象，它严重的威胁着人们的生命财产安全，也影响着列车的安全运营，对我们的生活带来了很多不便。
1.路基翻浆冒泥病害的主要影响因素
铁路路基翻浆冒泥现象主要的原因我们可以从两个方面进行仔细的分析。第一受到自然环境的影响；第二，人为因素的影响。但是这主要的原因是来自于自然因素的影响，因为铁路的路基很容易受到雨水和地下水的影响，最优其是地下水，当这些水渗入到了路基汇总，就会使得路基在不断的运转活载中，泥土间的孔隙在不断地变化，就会产生翻浆冒泥现象。下面我们就针对影响工程冒浆现象的主要原因进行分析。
1.1土、石地质状况是基床产生翻浆冒泥的前提条件
土质的问题直接影响着整个基床的质量，而且引发翻浆冒泥现象的最主要的因素。根据人们在长期的实践中发现，在铁路有些路基的土质中，含有一些容易导致路面软化的物质，这也是导致路基发生翻浆冒泥的主要原因，另外还有一些地基中含有一些颗粒较小而且遇水容易会产生明显变化的泥土这也是产生翻浆冒泥现象的主要原因。
1.2气温和水是构成翻浆冒泥的必要条件
其实铁路路基翻浆冒泥的罪魁祸首其实就是水，它主要是通过在地基中的流动迁移，使得地基中的土质，因水的流动使得，部分地基出现了土体膨胀等现象再加上常年累月的列车行驶，使得泥浆被吸入或者挤出道床，因此而产生翻浆冒油现象。由此我们可以看出水是地基出现翻浆冒泥现象的主要因素。
1.3列车动力作用是加剧翻浆冒泥的重要条件
列车在行驶的过程中，由于负重量过大，在长期的行驶下土基的城市能力也逐渐的被消耗，最终由于地基路面的负载来也逐渐的不能承受列车重量，而且这些重复动力也会使得路基土才不停地外力作用下。开始变形，有时是到了翻浆季节时，这样的问题就愈发的严重，由此我们可以看出来自于外力的作用铁路路基出现发生翻浆冒土原因。
1.4劣质道碴、道床道碴不洁，以及外来物质脏污道床，阻碍排水 而造成道心积水导致线路脏污，日久积水渗入路基，在列车重复荷载下发生翻浆冒泥
1.5道床厚度不足
道床厚度不足，会使道床弹性变差、路基受力不均、压强增大；道床石碴侵入路拱 ，路拱的砂子也会侵入基床，使路拱变薄，降低排水效果，道心积水，或使道床和路基塑性变形，产生轨道空板。列车的重复动载对道床和路基反复冲击和吸附，使吸水饱和的淤泥穿过道床翻上线路。
1.6路拱因翻浆冒泥而被瓦解
翻浆冒泥使路拱瓦解消失，元法将路基面以上的水排出线路。当水渗入路基后，由于列车的重复动载，从而形成更严重的翻浆。
1.7路基土体土质不良。
2.翻浆泥病害的处理措施
由以上的原因，我们可以了解到铁路路基的翻浆冒土现象对铁路来说有着严重的影响，它时刻威胁着人们的生命安全，而且还会对人们的财产带来一定的损失，因此对于铁路的翻浆冒土现象的采取一定的治理措施是必然的。目前，人们一般都是从路基的排水性、路基的强度和稳定性这三个方面入手，采用填料、减压和增强排水系统来保障铁路路基的完好。
2.1路基填料的更换或改良
在对路基的采用填料的方法中，我们一般都是采用的换填法和挤密桩法，来对路基进行土质的增强，以保证路基的稳定性。 下面我们就对这两种方法进行简要的介绍。第一，换填法是指把路基中本部分土质较差的泥土，用其他材料更换或者进行增添，以保证路基的土质，以消除翻浆冒土现象。虽然这种方法对材料和技术的要求不高，但是由于他它对铁路行车有着比较大的影响，因此我们在现实生活很少采取这样的方法。第二，挤密桩法是目前在进行铁路路基维修中最常见的一种方法。它主要是在基床中进行钻孔，然后在把稳定性强、防水性好的材料添加到孔中，再用橄榄锤进行击实，这样便组成了新型的复合式路基。而且这种路基不但增强了路基的稳定性和防水性，还对路基的土质强度进行了大幅度的提高。
2.2排水
路基翻浆冒泥病害产生的主要原因是路基中有水。因此，采取有效措施，使路基中的水及时排出，让路基始终处于一种比较干燥的状态，路基就不会产生翻浆冒泥病害。排水措施有很多种，如排水管插入陷槽疏干法、两侧挖切疏干法、单向切沟排出陷槽积水法和设置横向盲沟等方法。
2.3改变列车荷载在路基中的应力分布
一般情况下，路基面上的动应力最大值位于轨枕正下方或钢轨正下方，而两侧较小。路基面应力沿横向总体上呈马鞍型分布。如果在基床内铺设土工材料，就可以改变基床的受力状态，使列车动应力在基床中分布比较均匀，同时，还可以 提高整个基床的承载力，消除路基病害。
3.实例分析
3.1路基病害状况及原因分析
某段铁路路基由于雨水浸泡 ，排水不畅。发生了较大的沉降变形和翻浆冒泥 ，经过实地勘测 ，分析影响因素主要有以下2 个方面。①该段路基填料土质细腻、有滑感 ，含有钙质结核和铁锰结核 ，矿物成份以伊利石为主，拜来石为次粘粉粒含量达95%以上，塑限14%～25.5%，液限28%～52.6%，自由膨胀率42%～65%为中等膨胀性土。②大气降水特别是强降雨是路基病害发生的诱发因素，该地区年平均降雨量达1000rf lln，年最大降水量1345mm，最大日暴雨量可达276mm。
3.2整治措施
为了彻底根治该段路基病害，作了大量的比较分析，决定采用石灰改良基床填料与铺设土工布相结合的办法进行处理。①拆除轨道及道床线路轨排。采用人工拆除，轨枕在不施工的路段存放，挖除的道砟放在线间水沟里。②挖除基床填料。用2台挖掘机、2台推土机将路基基床范围内的土方填料翻挖并推至路基坡脚处。用汽车将运米的石灰与土方填料按照灰土配合比为7 %进行搅拌均匀，其中石灰改良土配合比为质量配合比，石灰： 干土质量为7：100。③压实路基本体。 在回填之前，先用压路机将路基表层充分压实，压实系数达至Ⅱ要求后才能进行分层同填。④分层回填。将搅拌均匀的石灰改良土回填到原处，并充分压实，每层填土不超过0.5m，压实后厚度在0.3m左右。检验压实系数达到了97%后，才能进行下一层的回填。⑤在距离路基面0.3m处铺设一层两布一膜土工布，铺设时确保路基表面压实得比较光滑，防止路基表面凹凸不平致使土工布破裂。两布一膜是我国生产的新型防渗材料，具有较好的防渗功能。路基面设置双向排水坡，排水坡度为5%。
4.结论
道路翻浆的原因与防治策略研究 篇4
关键词：道路翻浆,道路养护,道路安全
1 翻浆发生的机理
翻浆的过程,主要发生在季节性冰冻地区,集中在夏秋之交或秋季。由于降水下渗使地下水位升高,进入冬季,当路基表面开始结冰时,土孔隙内的自由水首先开始结冻,形成冰晶体,当温度继续下降时,与冰晶体接触的弱结合水被吸引至冰晶体上冻结,于是与冰晶体接触处土粒上的水膜变薄,由于水分子的吸引作用,路基下温度高处的水分不断向上移动,当水源供给充足时,发生连续移动,就使路基上大量聚冰,形成聚冰层,如果聚冰层过厚,路基中水分冻结后体积膨胀,如超过孔隙所能容纳的数量,就要引起路基冰胀,严重时造成路面隆起开裂。春季气温回升,路面结构层及路基开始化冻,由于路面结构层的吸热和导温性较强,使结构层本身及路基上面的土层融化,因而冰冻层上融化水分不能向下或两侧排出,使路基上部处于过湿状态,当温度继续升高,融化至聚冰层时,路基温度更大,有时甚至超过液限,这样路基化冻过程中的强度显著降低,以致丧失承重能力,在行车作用下发生鼓包、开裂、冒浆等状况,路面大量破坏,形成翻浆。
2 影响翻浆发生的因素
2.1 土质
粉性土易发生翻浆,这种土的毛细水上升较高且快,在负温作用下水分聚流严重,土体强度下降快,失去稳定性;黏性土毛细水上升虽快,但速度慢,只有水源充足情况下,才能形成翻浆;砂性土在一般情况下不会发生翻浆。
2.2 温度
一定的冻结深度和冷量是形成翻浆的重要条件。初冬温度较暖,且冷暖交替出现,温度为0~5℃时停留时间较长,冻结线长期停留在路面下较浅处。大量的水分聚流到离路面很近的地方,容易发生翻浆现象。反之,如果冬季一开始就很冷,冻结线很快下降到距离路面较深的地方,土基上部聚冰少就不易出现翻浆现象。春季化冻快,天气骤暖,土基急速融化会加重翻浆的程度。
2.3 水分
翻浆过程就是水分在土基中转移、变化的过程。地势低洼路基附近的地表水及浅的地下水能提供充足的水源。加之若雨水过多,土基含量加大,地下水位增高,所以会形成翻浆现象。
2.4 路面结构
翻浆现象和路面结构是有紧密关系的。路面结构对翻浆有一定的影响。如果在比较潮湿的土基上铺筑黑色路面,因该路面结构透气性差,路基中的水分不能通畅地从表面蒸发出来,使路基强度降低,在行车荷载的作用下就会出现严重的翻浆现象。
2.5 行车荷载
道路的翻浆现象是通过行车荷裁的作用暴露出来的,当其他条件相同时在翻浆季节和翻浆路段上交通量越大、车辆越重,翻浆也会越多、越严重。
3 路面翻浆防治措施
3.1 做好路基排水,适当提高路基高度
在取土方便的路段,宜用透水性良好的土填筑路基,这样可以增大路基边缘至地下水或地面水位间的距离,保持路基上部土层的干燥,防止在冻结过程中路基因水分聚冰而失稳,适当加高路基是一种比较经济易行的常见措施。
3.2 增加路基填土高度
在路基设计时,应使其满足一定的填土高度,使其保持在干燥或中湿状态,当路基填土高度较低,地下水位较高时,冻结过程中水分的供给就越充分,迁移的水量就越多,这样引起道路翻浆的可能性就越大,因此提高路基的填土高度是一种简便易行的措施,同时路基填土高度提高,水分向路基表面迁移的距离就显著增长,大部分水在迁移到路基表面之前就能冻结,这样也可以大大减少路基表面的聚冰层厚度,从而减少其融化后的含水量,降低道路翻浆的程度。
3.3 铺设隔离层
可以在路基一定深度范围内铺设透水型或不透水型的隔离层,透水型的隔离层常用的材料有碎石、砾石、粗砂、无纺布等材料;而非透水隔离层目前常用的材料有沥青土、沥青材料,以及一些塑料薄膜等,两者的目的都是隔断毛细管水上升进入路基上部,以保持路基上部始终处于干燥状态,防止道路翻浆的发生。
3.4 更换路面结构层
路面结构层的种类对道路的翻浆也存在较大影响,在容易引起翻浆的道路地段,其垫层可以用砂砾、粗砂或中砂铺成砂砾垫层,具有较大的空隙,能隔断毛细管水的上升,化冻时不仅能够蓄水,也可以作为排水通道进行排水,减少路基的积水。不仅如此,砂砾垫层在冻融过程中体积变化小,可减小路面的冻胀和沉陷,而且砂砾垫层具有一定的强度,可以作为应力扩散层,能够将路面传来的荷载进一步扩散,从而减小路基的应力和应变,减少路面荷载对道路路基的损害。
3.5 添加化学外加剂来处理道路翻浆
通常在处置道路翻浆的过程中,可以采用化学固化剂进行处理,向土中添加一些化学固化材料,用来吸收土中的水,由于胶结作用使土颗粒紧密胶结在一起,形成具有一定强度且致密性的混合土体,降低道路翻浆发生的可能性,常用的固化剂有水泥、石灰等,随着高分子化学的发展,各种复合材料、混合材料、化合材料、聚合物材料等新材料也陆续应用到土工工程中,这给土体加固提供了极好的发展前景。
3.6 优化路线设计
在施工前期路线的选线过程中,应调查路线沿线的地质、水文及气候等情况,尽量避免翻浆等地质不良的路段。并且路线走向应尽量与当地冬季主导风向平行,防止降雪和风吹雪在路基两侧堆积。此外,还可设置缓边坡的流线型断面来防止翻浆的发生。
4 道路日常养护
4.1 秋季养护
秋季养护的主要工作是排水,尽量防止水分进入路基。路面经常处于潮湿状态,使路基发软开始翻浆,应及时在路肩上开挖横沟,排除表面积水,沟宽30~40cm,间距5m左右,沟深至路面基层以下,高于边沟底。路面坑洼严重地段,除设置横沟外,还应顺路面边缘修纵向小盲沟或渗水井。
4.2 冬季养护
冬季养护的主要工作是防雪、除雪和防冰。
防雪:在积雪轻微或较多的路段,可以采用不同材质栅栏临时性防雪;在积雪较严重地段,还可设置防雪棚、溜雪槽、防雪走廊等。
防冰:采取的最简单的临时办法是在冰面上撒雪,较好的办法是在结冰的路上撒铺一层砂、炉渣、矿渣、小砾石或碎石、石屑等。
4.3 春季养护
养护的主要工作是抢防。一是在交通量较小、重车通过不多的公路上,可用木料、树枝等维持通车,翻浆停止,路基渐趋稳定后,应及时拆除柴排,恢复路基原状。二是在翻浆严重路段,应控制重型车辆通过或令车辆绕道行驶。
4.4 夏季养护
养护主要工作是修复翻浆破坏的路基、路面,采取根治翻浆的措施。一是挖换土壤,换填砂性土或碎(砾)石,分层压实铺设路面。二是排除路表积水,及时修补路面沟槽和路肩坑洼使其平整。三是换铺粒料。四是设置砂桩,可在行车道部位开挖圆形或矩形的渗水井,将井内的水掏出并加深,当渗水停止后,即填入粗砂或碎(砾)石,以形成砂桩。
5 结论
道路翻浆是高速公路的主要病害之一,发生频率相当大,对道路质量造成严重影响。一旦发生翻浆现象,将会给道路带来严重的损害,甚至带来行车安全问题。在具体工作中,要因地制宜,针对不同的地区或条件,根据翻浆产生的原因,选择适当的处治措施,从源头上杜绝翻浆现象的发生。
参考文献
[1]胡厚田,白志勇,等.土木工程地质[M].2版.北京:高等教育出版社,2009.
关于道路翻浆的预防与治理 篇5
1 道路翻浆产生的原因
道路翻浆的有气候、土质、水、车辆超载及养护不及时等多方面的原因, 经过大规模的整治, 现已逐步提高了养护质量。土中温度高处的水分便向上移动, 补充低温处土粒薄膜水的转移。在正温区内, 下层水分向零度等温线附近移动, 汽态水由于冷处比暖处气压小而移向冰晶体, 凝成液态水而结冰;毛细水通过毛细作用上升移向冰晶体, 部分冻结, 部分转变为薄膜水以补给负温区的水分转移。从而造成大量水分积聚在土基上层, 随着气温的下降, 零度等温线不断下移, 形成一层、两层或多层聚冰层。土基中水分冻结后体积膨胀, 使路面冻裂或冻胀隆起。待到来年春季, 气温回升至零度以上时路面结构层及路基开始化冻, 由于路面导热性大, 使结构层自身及其下路基土融化较快, 路基中的水分不能迅速向下或向两侧排除, 土基上层便呈现过湿状态, 有时甚至超过液限。路基强度及承载能力显著降低, 在行车荷载反复作用下发生“弹簧”、开裂、鼓包, 严重时泥浆外冒, 路面大量破坏, 就形成了翻浆。
2 翻浆发生的过程。
秋季是路基水的聚积时期。由于降水或灌溉以及路基排水不畅的影响, 地面水下渗, 地下水位升高, 使路基水分增多。冬季, 气温下降, 路基上层的土开始冻结, 路基下部土温仍较高。水分在土体内, 由温度较高处向温度较低处移动, 使路基上层水分增多, 并冻结成冰, 形成聚冰层, 使路面冻结或隆起, 发生冻胀。春季气温逐渐回升, 路基上层的土首先融化, 土基强度很快下降, 以至失去承载能力, 在行车作用下形成翻浆。以后天气渐暖, 蒸发量增大, 冻层化透, 路基上层水分下渗, 土变干, 土基强度又逐渐恢复, 这就是翻浆发展的全过程。
冻胀是翻浆过程中的一个阶段。土基下部的水向上集聚并冻成冰, 就会形成冻胀, 过大的冻胀会使柔性路面鼓包、开裂, 使刚性路面错缝或折断。冻胀的大小标志着路基水分累积的多少。一般说来, 冻胀大的, 路基水分多, 春融期就可能发生翻浆:反之, 翻浆的可能性就小。但是, 有时冻胀很大并不翻浆, 这是由于聚冰层位于土基下部或路面结构层较厚的原因。有时冻胀虽小, 也发生翻浆, 其原因可能是由于聚冰层位于土基上部和路面结构层较薄。
3 影响道路翻浆的因素
影响公路翻浆的主要因素有土质、温度、水、路面与行车荷载等, 其中土质、温度、水是形成翻浆的三个自然因素, 三者同时作用, 才能形成翻浆。
3.1 土质
粉性土是最容易翻浆的土, 这种土的毛细水上升较高且快, 在负温度的作用下水分聚集流严重, 而且土中水分增多时强度降低很快, 容易丧失稳定。粘性土毛细水上升虽高, 但上升速度慢。因此, 只有在水源供给充足, 并且在土基冻结速度缓慢的情况下, 才能形成比较严重的翻浆。粉性土和粘性土含有大量腐殖质和易溶盐时, 则更易形成翻浆, 砂土在一般情况下都不发生翻浆、这种土毛细水上升高度小, 在冻结过程中水分聚流现象很轻, 同时, 这种土即使含有大量水分, 也能保持一定的强度。
3.2 温度
一定的冻结深度和一定的冷量 (冬季各月负气温的总和) 是形成翻浆的重要条件。在同样的冻结深度和冷量的条件下, 冬季负气温作用的特点和冻结速度的大小对形成翻浆的影响也是很大的。例如, 当初冻的时候气温较高或冷暖交替出现, 温度在0-5摄氏度之间停留时间较长, 冻结线长期停留在路面下较浅处, 就会使大量水分聚流到距路面较近的地方, 产生严重翻浆。反之, 如冬季一开始就很冷, 冻结线很快下降到距路面较深的地方, 则土基上部聚冰少就不容易出现翻浆。除此之外, 春天气温的特点和化冻速度对翻浆也是有影响的, 如春季化冻时, 天气骤暖, 土基急速融化, 则会加重翻浆的程度。
3.3 水
翻浆的过程, 就是水在路基土中转移、变化的过程。路基附近的地表积水及浅的地下水能提供充足的水源, 是形成翻浆的重要条件。秋雨及路基排水不畅会使路基土的含水量增加, 使地下水位升高, 所以也会造成翻浆的发生。
3.4 路面
公路的翻浆是通过路面的变形破坏而表现出来并按路面的变形破坏程度来划分等级的。因此, 翻浆和路面是密切相关的。路面结构对翻浆也有一定的影响。例如, 在比较潮湿的土基上铺筑黑色路面后, 由于黑色面层透气性差, 路基中的水分不能通畅地从表面蒸发, 就可能导致路面变形, 以致出现翻浆。这就是为什么有些砂石路面原来不翻浆, 铺筑黑色路面后反而出现翻浆的原因。
3.5 行车荷载
公路翻浆是通过行车荷载的作用, 最后形成和暴露出来的。当其他条件相同时, 在翻浆季节, 交通量愈大, 车辆愈重, 则翻浆也会愈多、愈严重。
4 翻浆的防治原则
4.1 翻浆地区的路基设计, 要贯彻以防为主、防治结合的原则。路线应尽量设置在干燥地段, 否则必须采取措施。
4.2 防治翻浆应根据地区特点、翻浆类型和程度, 按照因地制宜、就地取材和路面综合设计的原则, 提出合理防治方案。
4.3 翻浆地区路基设计在一般情况下应注意对地下水及地面水的处理, 并注意满足路基最小填土高度的要求。
4.4 对于高级和次级路面, 除按强度等进行结构层设计外, 还需按允许冻胀的要求进行复核。
5 预防途径和治理措施
5.1 做好路基排水, 提高路基高度
重要路段, 要定期派人检查, 做好路基排水工作, 防止地面水、地下水或其它水分在冻结前或冻结过程中, 进入路基上部。
5.2 加厚路面并进行路基换料
加厚路面也可抵抗翻浆的发生, 加厚路面也能提高路面的承载能力, 主要适用于低级路面和盛产砂石地区, 能减轻道路的翻浆。
5.3 修隔温层
在路面下铺一层炉渣、矿渣、碎砖等材料。因其小孔隙多, 传热能力小, 可使它下面的土层不冻结或减小冻结深度, 起到预防翻浆的作用。隔温层的厚度一般为20至50cm, 其宽度要比路面每边多30至50cm。
5.4 铺设隔离层
当地下水位或地面积水位较高, 路基处于潮湿或过湿状态, 且又不宜提高路基时, 可铺设隔离层。隔离层铺设在路基顶面以下0.5至0.8m处, 目的在于隔断毛细管水上升进入路基上部, 防止在负温差时的水分积聚, 以保持路基上部处于干燥状态。隔离层按使用材料的不同, 可分为透水和不透水两种。透水的隔离层是采用碎石、砾石、粗砂、无纺布等材料铺成的, 厚度为0.1至0.2m。不透水的隔离层可用沥青土 (厚2.5至3.Ocm) 、喷洒沥青材料 (2至5mm) 或者铺油毛毯、塑料薄膜等做成。
5.5 改善路面结构
5.5.1 铺设砂砾垫层。
砂砾垫层采用砂砾、粗砂或中砂铺成, 具有较大的空隙, 能隔断毛细管水的上升;化冻时能蓄水, 排水;冻融过程中体积变化小, 可减小路面的冻胀和沉陷;具有一定的强度, 能将荷载进一步扩散, 从面减小路基的应力和应变。
5.5.2 铺设石灰土、煤渣石灰土垫层。
石灰土的水稳性和冻稳性较好, 能减轻路基的冻胀和翻浆。但在重冰冻地区潮湿路段不宜直接采用, 须与其它措施配合应用, 如石灰土下铺设砂垫层。煤渣石灰土防治路基翻浆的作用与石灰土大致相同。
摘要：本文根据作者多年的道路施工实践经验, 深入分析了翻浆产生的原因, 并提出针对性的预防措施和处理方法。
关键词：道路,翻浆,成因,防治
参考文献
[1]刘玉超, 王金库.浅谈东北地区公路翻浆病害治理[J].黑龙江交通科技, 2003年, 第05期.
道路翻浆防治 篇6
我国北方季节性冰冻地区夏秋两季雨水偏大, 尤其在秋末, 气温较低, 蒸发量少, 当路基排水不畅时, 大气降水或农田灌溉用水下渗至路基使地下水位上升。入冬, 路基表面开始冻结, 其中路基土孔隙内的自由水首先冻结, 形成冰晶体。随着温度的降低, 冻结线向下推移, 在冻结线附近土中的薄膜水被冰晶体吸附而冻结。该处土粒的结合水膜变薄, 下部水膜较厚的薄膜水就不断向上迁移积聚, 在温度为-3℃~5℃内可连续进行。与此同时, 毛细水在负温压作用下也向上迁移形成聚冰层。当聚冰层达到一定限度时, 就会出现冻胀, 使路面降低或开裂。春融期间, 路面及其下面的路基土融化较快, 而路基下部的冻结层仍处于冻结状态或融化较慢, 在化冻开始一段时间内, 路基上部的过量水分不能迅速向下或向两侧排除, 当冰水不多时, 路面的顶面会呈现一些潮湿的斑点, 当冻土层里的冰水较多而又无法排除时, 就会使路基上部处于过湿或饱水状态, 强度降低, 稳定性减弱, 在行车荷载作用下便会出现湿软、弹簧甚至冒泥等翻浆现象。
影响道路翻浆的主要因素有:
(1) 土质因素。冻胀性强的土容易产生翻浆, 如粉质土, 粘性土具有透水性小、毛细上升高、上升速度快的特性, 在负温作用下最适宜水分迁移, 聚冰。春融时承载能力随土中水分的增多而急剧下降, 粘性土虽然毛细升高速度慢但在有外来水源补给充足的开敞体系中聚冰和冻胀程度都很严重。但当土中粉粘粒含量 (小于0.005mm) 大于5%以后, 这种土实际已变成不透水性, 形成了一个不透水层, 阻碍水分迁移, 使冻胀性急剧减少 (可减少原来的2~4倍或更多) 。
另外, 当粉性, 粘性土中含有大量腐殖质和易融盐时, 则更易产生翻浆。例如我省黑河市地表土壤多为黑色腐植土, 包括淋溶土和草甸土, 这种土壤湿容量大, 有机质含量多, 对农业很有利, 但对道路土基来说, 这种土壤冻胀性较强, 即不宜充分压实, 又宜蓄水和聚冰, 是造成翻浆的根本原因。
(2) 水分因素。水是造成道路翻浆的根本原因。翻浆的过程实质上就是水在土基中转移、变化的过程。秋季冻前含水量和冻结过程中地下水位的变化, 对道路翻浆的发生与发展极为重要。秋季雨水大, 土基冻前含水量将明显增加。路基附近的地表积水, 浅的地下水, 以及河流, 灌溉水等不断渗入, 都会使地下水位升高, 造成土基冻结过程中有大量的水分转移, 为土基冻胀和翻浆创造了有利条件。路基水来源见图1:
用水分迁移原理, 可以较容易地解释关于冻土中水分重分布问题和有关水分子迁移现象。因为, 土在负温下一经发生冻结, 土的相态平衡状态必然受到干扰和破坏, 这就必然引起水分迁移;而在已经冻结的细粒土中, 之所以又可观察到水分能持续不断地向冷锋面迁移, 这是由于土温降低引起水的结晶, 使土粒子表面自由能量增长, 分子吸附力增大, 朝冷源方向存在着各种梯度, 因而也就造成了冻土内部液态水向冻结锋面不断迁移现象。
在有外来水源补给条件下的冻土中, 之所以会形成很多很厚的冰夹层, 是由于水分迁移速度与冻土冷却率之间的关系所决定的。在一定位置上, 冻结温度越高, 外来渗入水形成冰晶体的时间越长, 因而, 在该处形成的冰夹层厚度也就越厚。
在已冻结的土中, 只有当冰面与土粒子面存在有吸附的未冻水时, 这种水分迁移才可能发生, 并同时遵循正温土体薄膜水迁移的规律。但由于冻土中还存在各种冰晶体凝力等因素, 又使它具有自己的特点。这时的薄膜水迁移过程是相当缓慢的。
(3) 温度因素。土壤只有在一定的负温下才能冻结和冻胀, 而冻结深度的变化又与冰冻指数有密切关系。
一般来说, 冻结指数越高, 冻结深度越大, 路基的冻胀量也越大, 则产生翻浆越重。而在同样冰冻指数和冻结深度条件下, 冻结速度 (cm/h) 和温度梯度 (℃/cm) , 对冻胀和翻浆的影响很大。特别是在初冬气温较高或冷暖交替出现频繁时, 使冻结速度缓慢, 温度在0℃~-3℃~-5℃之间停留时间较长, 就会造成大量水分聚流到路面下较浅的冻结锋面处冻结和冻胀, 形成较严重的翻浆;反之冬季一开始就很冷, 温差梯度大, 冻结速度快, 则水分尚未来得及向上层转移, 路基上部土中的水就冻结了, 此时, 在路面下较近处聚冰不多, 翻浆较轻或不发生翻浆。若融冻速度很快, 土基急剧融化, 则会加重翻浆的程度。尤其是在此期间冷暖交替, 并伴有雨雪等, 更会使翻浆加重, 并可能延长翻浆的时间。
冻土的热量传递是在垂直方向和水平方向进行的。垂直方向是指冻土层与下层融土层、冻土层与冻土层之间。以及冻土表面与大气间的热量传递与交换。水平方向是指与相邻的地貌和结构单元所进行的热量传递与交换。
热量交换过程是指冻土本身与周围环境之间的热量交换。热量交换是一个复杂的热运动过程。它通过辐射形式、对流形式和传导形式而进行着。就地面温度的变化规律来看是正弦形式变化, 变化规律可用曲线方程表示。
冻土层中的热量传递方式以传导为主, 在冻土层中的热量传递过程, 通过每个断面的热量相等时, 称这种传递过程为稳定过程, 通过每个断面的热量不等时, 冻土层的传导是正方向的, 而且内能在减少。在放热时, 因为温度降低而转化为吸热。在正向传递过程中, 由于不断地降温, 阻止这一过程, 并转为负向。在吸热的半周中, 由于内能增加而融化造成了吸热的受阻。因而吸热又为放热过程准备了条件。在热量的周转过程, 产生了能量的积累。如果吸入大于支出, 则称为正积累, 反之为负积累。积累的能量是以不同的方式出现的。其结果可以使冻土层产生一个平均的地温和冻融深度。
(4) 行车荷载因素。道路翻浆是通过行车荷载的作用, 最后形成和暴露出来的。具备翻浆的水、土、温等自然条件, 但无行车荷载作用, 也是不可能产生翻浆的。反之, 不具备翻浆因素的良好道路车辆再多也不可能产生翻浆。当具备了翻浆的条件后, 在翻浆季节交通量越大, 车辆越多, 则翻浆也越严重。所以说, 翻浆的发生是土、水、温、压综合作用的结果, 缺一不可。但在某一特定条件下, 又会有其中的一种或二种因素起主导作用, 成为引起翻浆的主要因素。
(5) 路面及其它因素。道路翻浆是通过路面的变形破坏而表现出来的, 并按其变形破坏程度来划分等级的。因此, 翻浆和路面是密切相关的。
不同的路面结构路面厚度, 对翻浆有一定的影响, 一般地说, 蒸发量较大的潮湿土基, 较蒸发量较小的潮湿土基翻浆的程度要轻些。所以, 在某些潮湿土基上铺筑黑色路面以后, 便使路基中的水分不能畅通地从表面蒸发出来, 结果导致了翻浆。而原路面却没有翻浆, 就是由于不同的路面结构引起的。
其次, 没有稳定层或隔离层的路面结构, 以及路面厚度较大的, 翻浆程度也都会减轻, 或者不发生翻浆。
摘要：道路翻浆是通过路面的变形破坏而表现出来的, 路基翻浆主要发生在季节性冰冻地区的春融时节, 以及盐渍、沼泽、水网等地区。阐述了影响道路翻浆的主要因素。
谈道路翻浆的原因及防治 篇7
1 产生翻浆的原因
水对道路翻浆具有一定的影响, 雨水、地表水和地下水是造成道路翻浆的主要原因。
秋天由于气温逐渐降低, 蒸发量小, 雨水大部分渗入路基, 使土壤中的含水量增加, 当土壤中水分过多时, 使土壤达到饱和状态, 这时土颗料之间距离较远, 周围的水膜增大, 水分起到土的润滑作用, 土颗料之间的摩阻力消失。土壤中的水分在温差作用下产生聚流, 水分开始由土基深部向上移动。在有黑色路面的道路上, 因为路面的导温性能比路肩土壤强得多, 所以当冬天冷却时, 路面下的土壤比两旁路肩下的土壤冷得更快, 冻结早。于是路基下部的水分, 路肩边坡下尚未冻结的土壤中的水都向路面下已冻结的土壤中聚集, 因而使路面下集水特别多。随着气温的下降, 逐渐形成聚冰层, 有的产生断裂和鼓包, 破坏了土体的骨架, 降低了土壤的承载强度, 到春天化冻时, 路基土壤开始融化, 路面下的土壤又比路肩下的土壤化得快, 于是路基下的残余未化的冻土形成了凹槽状, 化冻后的水分很难排出, 在行车荷载的作用下形成了翻浆。
在平原地区, 水田、灌区、沼泽、盐滩等排水困难地段都易产生翻浆。因此水是产生翻浆的主要因。
2 翻浆的防治
为了防止或减轻道路翻浆, 特别应该加强预防性的养护, 作到积极防治, 对路肩上易积水处及路面上的裂缝, 应在雨前修理加固完整, 防止地表水渗入路基。在秋季必须疏通边沟使排水畅通, 特别在冬季路基上的积雪, 要积极发动全体道工, 在春融前清除干净。避免渗入路基。当路面出现潮湿斑点、松散龟裂, 证明翻浆已经开始露头, 对鼓包、车辙或大片裂缝、路面发软等现象可采取以下措施:
2.1 在两侧路肩上每隔3至5米交错开挖
槽沟, 沟宽一般30至40公分, 沟深按解冻情况逐渐加深, 直至挖到路面底层以下, 沟的外口应高于边沟底。
2.2 路面坑洼严重的路段, 除横沟外, 还应
顺路面边缘加修纵向小肓沟或渗水井, 井的大小, 以不超过40公分为准, 井与井间距应根据实际情况确定, 沟或井应挖到路面底层以下, 如交通量不大, 也可挖成明沟。
2.3 如条件许可, 应尽量绕道行车或限制重车通过避免因辗压加剧破坏。
2.4 对于翻浆的处置。首先要把原有路基翻
浆处的软土挖出, 换填透水性良好的砂砾或工业废碴材料, 也可填毛石或中石。如果路基偏低时, 若地势条件许可, 也可挖深边沟, 降低水位的方法进行处理, 或用透水性好的土提高路基, 减少底层的含水量, 使路基上部保持干燥。在冻结过程中, 不致因聚水而失去稳定。
2.5 如路基土渗水性不良, 提高路基又有困
难时, 可将路基上层挖去, 换填40至60公分厚的砂性土、砂砾、卵石或炉渣压实后, 重铺路面。原路面挖出的石料, 应充分利用, 在翻浆严重地段, 待翻浆结束后, 可在原路面上中铺20至25公分厚的白灰土, 也可用中石、毛石, 再重铺路面, 石灰土用量6-8%的石灰剂量 (质量比) 要严格控制, 但不用砂土代替灰土。
2.6 如因地下水位高, 可在边沟底下设置纵
向肓沟, 设置的深度一般为1至2米, 但应根据当地土的毛细作用高度需要降低水位多少而定。
肓沟应用渗水性良好的砂砾填充, 对较深的截水肓沟则按填充料颗料的大小分层填入, 沟底填较大的, 也可埋设带孔的泄水管, 沟面用草皮反铺掩盖后再复盖密实的结合料, 以防地面水渗入。
2.7 低洼地段的路基, 如两侧都是水田, 出
现软化或翻浆、冒泥, 应做透水隔离层, 必要时在路基两侧修建挡土墙, 隔断水的来源, 维护路基稳定。
2.8 在处理翻浆前后应做的几项工作:
2.8.1 首先把原路面破损层刨开, 把刨下的石料回收利用, 翻浆路基挖出的原土也要保存利用 (修路肩) 。
2.8.2 翻浆地段, 路槽挖深一般在60至80公分为宜, 利用当地砂做砂垫层。
2.8.3 在施工过程中, 要保证交通, 半面施工, 半面通车, 保证畅通, 安全通车。
2.8.4 要注意雨水不要进入槽内。挖完路槽
后, 为了防止雨水进入槽内, 每隔2至3米挖一道泄水槽, 以便排水。
2.9 做好施工后的善后处理工作, 首先把剩
余材料分品种清理归堆, 回收利用, 撤除施工标志, 保证顺利通车。
浅析路基翻浆的防治措施 篇8
1 翻浆发生的过程及其影响因素
1.1 翻浆发生的过程
秋季,由于降水或灌溉的影响,地面水下渗、地下水位升高,使路基水分增多,为冬季水分积聚提供了必要条件。
冬季,气温下降,路基上部的土开始冻结,此时,土孔隙内的自由水在0 ℃时首先冻结,形成冰晶体。当温度继续下降时,与冰晶体接触的土颗粒表面的薄膜水(弱结合水在-0.1 ℃～10 ℃时冻结)受冰结晶力的作用,移动到冰晶体上面冻结。在温度为0 ℃～-3 ℃(-5 ℃)的条件下,当未冻区有充足的水源供给时,水分发生连续移动,就使路基上部大量聚冰。
如果冻结线在某一深度停留时间较长,水分有充分的聚积时间,当水源供给充足时,便在冻结线附近形成聚冰层。凡聚冰层所在之处即是路基土含水量最大之处。
冻胀是翻浆过程中的一个阶段。土基下部的水向上积聚并冻结成冰,就会形成冻胀,过大的冻胀会使柔性路面产生鼓包、开裂,使刚性路面出现拱起、错台或板的折断。
在油路面尤其是沥青路面的道路上,由于路面材料的导热系数远大于路肩土,所以路面下的土首先冻结,于是不单是路基下部水分,路肩、边坡下尚未冻结的土中的水分都向路面下已冻结区土中聚集,因而路面下聚集水分特别多,加重了聚冰层的形成。待到来年春季化冻时,由于路面结构层的吸热和导温性较强,路面下的路基土先于路肩下的融化,于是路基下残余未化的冻土形成凹槽,化冻后的水分难以排出,路基上部处于过湿状态。当融化至聚冰层时,路基湿度更大,有时甚至超过液限。这样,路基在化冻过程中强度显著降低,以致丧失承载能力,在行车荷载作用下发生弹簧、开裂、鼓包、车辙,严重时泥浆外冒,路面大面积破坏,就形成了翻浆。
1.2 影响翻浆的因素
影响公路翻浆的主要因素有:土质、温度、水、路面、行车荷载、人为因素等,其中土质、温度、水三者的共同作用是形成翻浆的三个自然因素。
2 翻浆的防治措施
2.1 做好路基排水,提高路基
提高路基是一种效果显著、简便易行、比较经济的常用措施。增大路基边缘至地下水或地面水位间的距离,使路基上部土层保持干燥,在冻结过程中不致因过分聚冰而失稳。
提高路基的措施适用于取土方便的路段,并宜采用透水性良好的土填筑路基。路线通过农田地区,为了少占耕地,应与路面设计综合考虑,以确定合理的填土高度。
在重冰冻地区及粉性土地段,提高路基时还要与其他措施,如砂垫层、石灰土等配合使用。
2.2 铺设隔离层
隔离层按使用材料可分为两类:
1)透水性隔离层。透水性隔离层采用碎石、砾石、粗砂或炉渣等做成,其厚度一般为10 cm～20 cm。为了防止淤塞,应在隔离层上面和下面铺设1 cm～2 cm的泥炭、草皮或炉渣、石屑、针刺无纺布等透水性材料的防淤层。隔离层底部应高出地面水20 cm以上。与边坡接头的地方,要用大块碎砾石铺进50 cm。2)不透水隔离层。不透水隔离层分不封闭式和封闭式两种。前者适用于一般路段,用以隔断毛细水;后者适用于地面排水有困难或地下水位高的路段,用以隔断毛细水和横向渗水。
2.3 设置路肩盲沟或渗沟
1)路肩盲沟。盲沟布置应与路中心线垂直。如路段纵坡大于1%时,则宜与路中心线成60°～75°的交角(顺下坡方向),两边交错排列,一般5 m～6 m设置一道,深为20 cm～40 cm,宽为40 cm左右。盲沟应用渗水性良好的碎(砾)石填充,盲沟出水口应高出边沟水面30 cm,出口按一般盲沟处理。2)排水渗沟为了降低路基的地下水位,可在边沟下设置盲沟或有管渗沟。为了拦截并排除流向路基的层间水,可采用截水渗沟。
2.4 换土
一般可根据地区情况、道路等级、行车要求、换填材料等因素确定换土厚度。一些地区的经验认为,在路基上层换填40 cm～60 cm厚的砂性土,路基可以基本稳定。换土厚度也可以根据强度要求,按路面结构层厚度的计算方法计算确定。
2.5 改善路面结构层
1)铺设砂(砾)垫层。砂(砾)垫层是用砂砾、粗砂或中砂做成的垫层。它具有较大的空隙,能隔断毛细水的上升;化冻时能蓄水、排水;冻融过程中体积变化小,可减小路面的冻胀和沉陷。它还具有一定的强度,能将荷载进一步扩散,从而可减小路基的应力和应变。砂(砾)垫层的厚度可按蓄水原则或排水原则设置。2)铺设水泥稳定类、石灰稳定类或石灰工业废渣类基(垫)层。这类基(垫)层具有较好的板体性、水稳性和冻稳性,可以提高路面的整体强度,起到减缓和防止路基冻胀和翻浆的作用。 但在重冰冻地区潮湿路段,石灰土不宜直接采用,须与其他措施配合应用,如在石灰土下铺设砂垫层等。3)设置防冻层对于高级和次高级路面结构层的总厚度除满足强度要求外,还应满足防冻层厚度要求,以避免路基内出现较厚的聚冰带,从而防止产生导致路面开裂的不均匀冻胀。
3翻浆路段的养护
3.1秋季养护
1)随时整修路面、路肩、边坡。2)修整地面排水设施,保证地面排水通畅。3)检查地下排水设施,保证地下水能及时排出。
3.2冬季养护
1)应及时清除翻浆路段的积雪。雪层导温性能差,因而具有保温作用,将减缓路基土壤冻结速度,使冻结线长期停留在路面下很近的地方,路基下层水分有机会大量聚积到路基上层,致使翻浆加重。所以应十分注意除雪工作。2)经常上路检查,发现路面出现裂缝、坑槽等要及时修补,融化雪水要及时排除。3)在往年发现有翻浆而尚未根治的路段以及发现翻浆苗头的路段,应在翻浆前做好准备工作,包括准备好抢防的用料。
3.3春季养护
1)在两边路肩上,每隔3 m～5 m交错开挖横沟,沟宽一般为30 cm～40 cm,沟深按解冻情况逐渐加深,直到路面底层以下,沟的外口高于边沟沟底。2)路面坑洼严重的路段,除横向外,还应顺路面边缘加修纵向小盲沟或渗水井。井的大小以不超过40 cm为宜,井与井的间距应根据实际情况确定,沟或渗水井的深度应至路面底层以下。如交通量不大,也可挖成明沟。3)如条件许可,应尽量绕道行车或限制重车通过,避免因行车碾压,加剧路面破坏。4)在交通量较小的县乡公路上,可以用木料、树枝等做成柴排,铺在翻浆路段上。上面再铺碎石、砂土,以临时维持翻浆期间通车,防止将路面压坏。
3.4夏季养护
夏季是翻浆的恢复期,这时养护的中心内容是修复翻浆破坏的路基、路面,采取根治翻浆的措施。
要查明翻浆的原因,对损坏路段的长度、起讫时间、气温变化、表面特征、养护情况等进行调查分析,作出记录,确定治理方法和措施。
摘要：阐述了路基翻浆现象是我国常见公路病害,尤其是在我国北方地区,简单分析了翻浆出现的原因,并提出了相应的防治措施和养护办法,以防止或减轻翻浆病害,延长道路使用寿命。
关键词：路基翻浆,防治,养护
参考文献
[1]JTJ 034-2000,公路路面基层施工技术规范[S].
[2]JTJ 014-96,公路柔性路面设计规范[S].
[3]JTG D40-2003,公路水泥混凝土路面设计规范[S].
浅析公路翻浆的原因及防治措施 篇9
1 翻浆发生过程
冬季路基开始结冻, 不断向深处发展, 上下层形成了温度坡差。在负温区内, 土中的毛细水, 自由水首先结冻, 薄膜水逐渐移向晶体而结冻。在正温区内, 下层水分向零度等温线附近移动, 气态水由于冷处比暖处气压小而移向冰晶体, 凝成液态水而结冰;毛细水通过毛细作用上升移向冰晶体, 部分冻结, 部分转变为薄膜水以补给负温区的水分转移。从而造成大量水分积聚在土基上层, 由于气候的变化, 零度等温线不断下移, 形成一层、两层或多层聚冰层。土基中水分冻结后体积膨胀, 由于土质不均匀, 使路面冻裂或冻胀隆起。
春季气温回升到零上, 土基开始解冻, 由于路面导热性大, 路中的融解速度较两侧快, 水分不易向下及两侧排除, 土基上层便呈现过湿状态。当融解到聚冰层时, 土层的湿度有时会超过液限。土基承载力极低, 在车辆通过时稀软的泥浆便会沿着开裂的路面缝隙挤出或形成较深的车辙和鼓包, 即形成翻浆。
2 翻浆的原因分析
路基翻浆产生和一系列因素有关, 主要由路基土质、水、温度、行车荷载及其它因素共同决定。其中, 土质、水、温度是道路产生翻浆的自然因素, 而行车因素, 设计及施工中的人为因素也对翻浆的产生起到一定的作用。
2.1 水。
水是翻浆最基本最主要的因素之一, 翻浆的过程, 实质上就是水在路基中迁移、形态转变的过程, 是形成翻浆的重要条件。在道路修筑过程中, 无论是地下水、地表水及大气降水都会对路基的性能有重要影响。因此, 降低地下水水位, 并及时将路基范围内的水分排出, 是保证路基施工质量, 防止路基产生翻浆的重要方面。
2.2 路基土质。
不同类别的路基填土, 在水的作用下, 所产生的变形积累是不同的, 各类土冻前土基含水量和冰冻期聚冰量有显著差异。一般说来, 粉性土是最容易产生翻浆的土。这种土属于细粒土, 它的透水性小, 吸湿性大, 毛细作用强烈, 在0℃下水分聚流现象严重, 一旦土体水分增加其强度很快降低, 水温性较差, 很容易翻浆。因此, 应避免采用该类土体, 当必须采用时, 可采用石灰土或水泥进行改良后使用。
2.3 温度。
翻浆的发生主要集中在初春季节, 因为初春季节的气温不是稳定, 促使土体中水的聚流和聚冰, 当工程区域早晚温差较大时, 使得冰冻线长期停留在路面下较浅的地方, 使得大量水分聚流到距地面很近得地方, 土基上部聚冰少, 翻浆现对就少, 因此, 采取必要措施, 在路基中设置隔离层或保温层是比较有效的防治翻浆的方法。
2.4 其他因素。
公路翻浆是通过行车荷载的作用, 最后形成和暴露出来的。而设计及施工时人为因素也会对翻浆产生一定影响。路基设计高度不够, 路线没有避开不利的水文地质地带, 或缺乏防治翻浆的措施, 以及路面结构不当、厚度偏薄等, 填筑方案不合理, 不同土质填料混杂填筑, 或采用大量的粉质土、腐殖土、盐泽土、大块冻土等劣质填料以及分层填筑时压实度不足, 都会导致翻浆的产生。
3 防治翻浆措施
3.1 提高路基高度, 加强路面结构。
设计阶段, 应对路线经过的地质情况进行充分勘察, 尽量避开水文地质不良地段, 如果难以绕避, 应采取处理措施, 降低地下水位或适当填高路基填土。路面结构设计时, 考虑采用整体性好的半刚性基层及底基层, 将荷载作用均匀地扩散到路基上。并根据实际情况采用水稳性好的材料设置垫层, 调节路面的水温性能, 减少地下水对路面的影响。
3.2 注意填料的选择及合理的处理措施。
采用水稳性好、冰冻稳定性好、强度高的粗颗粒土换填路基上部, 可以提高路基的强度和稳定性。当采用不同土类的土填筑路基时, 根据填料的透水性大小合理配置, 进行分层填筑。若填料不符合设计要求, 应对填料进行改良, 如掺加石灰土或水泥土等。
3.3 设置隔离层或隔温层。
在聚冰层以下和地下水以上适当处, 设置隔离层, 其高度一般宜高出地表水位25cm, 有效厚度一般为20cm。可在其上下面设防淤层, 或反铺土工织物防淤。隔离层可采用碎石、砾石、粗砂、土工布等, 上下面宜设3%~4%拱度。防淤层材料的选择, 应该综合道路等级确定。另一种隔离层为不透水隔离层, 可选用3cm厚含沥青8%~10%的沥青土或6%~8%的沥青砂, 或沥青油毡、塑膜等。
隔温层可设置在路基上部或路面底基层处, 以延缓和减小负气温的强度;材料选择矿渣、炉渣等, 厚度一般诶20~50cm。
3.4 完善排水设施。
由于翻浆病害的产生和水有直接影响, 因此, 做好排水设施对于防止病害的产生有重要作用。尤其对于路堑不良地段, 要加大排水设施的建设, 边沟要深, 且做好沟底的防渗, 排水系统应健全、通畅, 防止水流在边沟内长期滞留。施工过程中路床必须始终保持在良好的排水状态。
3.5 采用路基防冻方法。
路基尽量在冬季到来之前完成填筑, 并及时施工路面层, 以达到良好的防冻融效果, 如果路面结构层不能及时铺筑, 应采取有效的防冻措施。根据经验推荐一下几种有效的防冻方法。 (1) 采用石灰土或水泥土填筑路基预防冻土。停工前最后一层填筑时, 在填料中加入一定量的石灰或水泥, 填筑后由于石灰或水泥吸收土壤中的水分而凝固, 从而与填料一起形成固结的整体, 阻止降水渗入路基, 达到防冻目的。 (2) 将过滤土工布或塑料编织袋直接铺在土基上, 上面铺30~50cm厚的砂砾层。该方法施工速度快, 效果明显。
结束语
路基产生翻浆是多方面因素共同作用的结果, 应针对产生翻浆的原因进行细致的分析, 采取具体的、有针对性的防治措施, 提高路基高度, 增强路面结构强度, 选取合理的填料形式并设置隔离层、隔温层, 完善排水设施, 采取防冻方法, 可有效防止路基翻浆的产生。
参考文献
[1]刘相儒.浅谈路基冻融病害的处治和预防[J].公路工程与运输, 2008 (6) .